Senjata dari hantaran
Topik artikel adalah senjata kinetik berkelajuan tinggi. Topik ini timbul dari analisis peristiwa tragis di Dyatlov Pass pada Februari 1959. Kematian sembilan pelancong, menurut jumlah fakta yang ada, bahkan dalam penyelidikan rasmi, dianggap sebagai kekerasan dengan penggunaan senjata yang tidak diketahui. Perkara ini dibincangkan dalam artikel yang dikhaskan untuk peristiwa ini: "Bahan yang tidak diklasifikasikan - kebenaran ada di tempat yang berdekatan" dan "Orang mati tidak berbohong."
Oleh kerana kerosakan pada mayat mati sesuai dengan kekuatan peluru senapang, dan sifat kerosakan menunjukkan ukuran peluru yang sangat kecil, maka disimpulkan bahawa peluru ini, untuk mempertahankan kekuatan mematikannya, harus mempunyai dimensi mikroskopik dan kelajuan sekitar 1000 km / saat.
Dalam artikel sebelumnya, "Senjata dari Pas," kemungkinan pergerakan peluru berkelajuan tinggi melalui atmosfer tanpa menghancurkannya kerana geseran terhadap udara dibuktikan; dalam artikel ini, percubaan akan dilakukan untuk membina semula senjata itu sendiri.
Sekali lagi mengenai versi acara di pas Dyatlov. Saya percaya bahawa pada bulan Februari 1959, negara kita (ketika itu USSR) melakukan operasi untuk merebut kemudahan berteknologi tinggi yang tidak diketahui. Sekurang-kurangnya 9 orang mati, kemungkinan objek yang tidak diketahui ini "tidak kelihatan sedikit", jika tidak, negara tidak akan melakukan begitu banyak usaha untuk menyembunyikan penyertaannya dalam acara ini.
Ini hanya versi, saya mungkin salah. Jumlah fakta tidak cukup untuk penafsiran yang tidak jelas tentang peristiwa lama itu, tetapi tidak penting dalam konteks topik semasa.
Adalah penting bahawa persoalan diajukan mengenai realiti kewujudan senjata kinetik berkelajuan tinggi.
Adalah penting bahawa peluru senjata tersebut dapat bergerak dengan berkesan di persekitaran gas (udara).
Yang penting senjata seperti itu sebenarnya dapat dibuat berdasarkan teknologi yang ada pada kita.
Tetapi mari kita bincangkan hal ini dengan lebih terperinci, tentu saja kita dapat mengatakan bahawa jika "peluru mikro" adalah produk teknologi yang tidak diketahui, maka senjata itu sendiri juga berdasarkan prinsip fizikal yang tidak kita ketahui. Mungkin begitu, tetapi teknologi yang kita ketahui mampu mempercepat peluru sehingga mencapai kelajuan 1000 km / s. Saya tidak membincangkan perkara eksotik, seperti senjata Gaussian, senapang kereta api, teknologi serbuk yang paling biasa, hanya dalam pembungkusan baru dan moden.
Mari kita mulakan dengan teknologi senjata kinetik berkelajuan tinggi yang ada, dan kemudian beralih kepada fantasi.
Had artileri
Untuk sistem artileri tradisional, siling teori kelajuan projektil telah dicapai setakat ini - kira-kira 2-3 km / saat. Kelajuan produk pembakaran mesiu tepat pada tahap ini, iaitu, mereka membuat tekanan di bahagian bawah peluru, mempercepatnya di laras senapang.
Untuk mencapai hasil ini, perlu menggunakan proyektil subkaliber (untuk kehilangan sebahagian besar tenaga), teknologi tanpa cas (casing tanpa arah pada tekanan tinggi di breech), tembakan dengan kadar pembakaran serbuk yang dinormalisasi dan multi- sistem letupan titik (untuk mewujudkan tekanan seragam sepanjang pergerakan peluru di sepanjang tong) …
Batasan telah dicapai, peningkatan laju proyektil dalam teknologi ini bergantung pada tekanan yang membatasi oleh tong, yang sudah berada di ambang kemungkinan. Akibatnya, kita mempunyai proyektil seperti itu, gambar tembakan sebenar, pada saat menetapkan semula tab penentukuran:
Perhatikan busur di dekat pelapik proyektil terbang, ini adalah gelombang kejutan yang ditulis dalam artikel sebelumnya. Dalam gelombang kejutan, molekul gas bergerak lebih pantas daripada kelajuan suara. Untuk jatuh di bawah gelombang seperti itu tidak akan kelihatan seperti sedikit. Tetapi inti peluru yang diasah tidak dapat membuat gelombang seperti itu, kelajuannya tidak cukup ….
Tetapi pada penggunaan tamadun moden ada teknologi lain untuk membuat senjata kinetik berkelajuan tinggi, secara kosmik secara skala.
Anak panah tuhan
Membakar ribuan tan bahan bakar dengan intensiti tenaga maksimum, manusia telah belajar untuk melancarkan objek dengan berat puluhan tan ke angkasa dan pada kelajuan 10 km / saat. Adalah dosa untuk tidak menggunakan "projektil" ruang ini dengan tenaga kinetik yang besar sebagai senjata. Ideanya tidak asli, sejak tahun 2000 AS mengusahakan projek ini, nama asalnya adalah "anak panah Tuhan". Diasumsikan bahawa benda-benda di tanah akan terkena panah tungsten dengan panjang sekitar enam meter dan berat sekitar seratus kilogram. Tenaga kinetik anak panah pada kelajuan seperti kira-kira 0.1-0.3 Kiloton setara TNT. Ini adalah bagaimana projek ini dibentangkan pada masa itu, lebih dari 10 tahun yang lalu:
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, projek ini telah berjalan dalam bayang-bayang, sama ada ia dilupakan, atau sebaliknya, ia memasuki tahap kerja reka bentuk yang serius dan, dengan demikian, memperoleh cap "Rahsia Teratas".
Yang kedua kemungkinan besar, prospek yang sangat menggoda, hanya dari satelit, kerana pada asalnya seharusnya tidak menggunakan senjata ini dengan berkesan, undang-undang balistik tidak dapat dilupakan. Mengarahkan pada objek akan menyebabkan penurunan tajam dalam kecepatan panah tungsten seperti itu, dan oleh itu ia tidak akan membawa semua tenaga ke titik kehancuran, paling baik kecepatan anak panah pada titik kehancuran akan 5- 6 km / s.
Hanya ada satu jalan keluar, penyasaran awal dilakukan dengan membetulkan orbit satelit itu sendiri, dan untuk ini mereka tidak menggunakan satelit biasa, tetapi sistem orbit manuver, bagi kita itu adalah "Spiral" yang telah mati di Bose dan pembawa "Arrow". Bagi orang Amerika, topik ini belum mati, sebaliknya, sekarang Shuttle X-37B seterusnya ada di ruang angkasa. Beginilah rupanya:
Salah satu kegunaan yang jelas untuk kenderaan tanpa pemandu ini adalah pengebom angkasa yang bersenjata dengan "panah Tuhan" yang telah dijelaskan.
Oleh itu, senjata kinetik orbit adalah masa depan konflik tempatan, idealnya. Tetapi ini bukan topik kita, mari kita kembali ke "ram kami", teknologi serbuk tradisional.
Kinematik pecutan projektil
Pemasangan pistol, menurut prinsip tindakannya, tidak berubah sejak penemuannya, ia adalah silinder (tong), piston (proyektil) dan muatan (serbuk) yang diletakkan di antara mereka. Dalam skema ini, kecepatan proyektil dalam had ditentukan oleh kelajuan pengembangan produk pembakaran cas, nilai ini maksimum 3-4 km / s dan bergantung pada tekanan dalam volume pembakaran (antara projektil dan bahagian bawah omboh).
Sistem artileri moden telah menghampiri had teori kelajuan proyektil dalam skema kinematik ini, dan peningkatan kelajuan lebih jauh hampir mustahil.
Jadi skema itu perlu diubah, tetapi apakah secara umum memungkinkan untuk mempercepat proyektil ke kecepatan yang lebih tinggi daripada yang dapat dihasilkan oleh produk pembakaran mesiu? Pada pandangan pertama, mustahil, mustahil untuk mendorong peluru lebih cepat daripada kelajuan gas yang melaksanakan tekanan berkelajuan tinggi ini.
Tetapi pelaut telah lama belajar untuk mempercepat kapal layar mereka dengan kecepatan lebih besar daripada kelajuan angin, dalam kes kita ini adalah analogi langsung, media gas bergerak memindahkan tenaganya ke objek fizikal, berikut adalah pencapaian terbaru mereka:
"Keajaiban" ini dengan kelajuan angin 40 km / j kerana "miring" layar mampu bergerak dengan kelajuan 120 km / jam, iaitu tiga kali lebih cepat daripada udara yang menggerakkan kapal layar ini. Ini, pada pandangan pertama, hasil paradoks dicapai kerana fakta bahawa kelajuan adalah kuantiti vektor dan pergerakan pada sudut ke arah angin dengan bantuan layar "serong" mungkin lebih cepat daripada angin itu sendiri.
Oleh itu, artileri mempunyai seseorang untuk meminjam dari prinsip baru penyebaran cengkerang, penjahit mempunyai prinsip yang sesuai, atau lebih tepatnya, dari alat utama mereka, gunting.
Kesan Bilah Penutup
Terdapat konsep seperti itu, "eksperimen pemikiran", segala sesuatu yang lebih penting mengandaikan kehadiran khayalan, sekurang-kurangnya pada peringkat sehari-hari … dari seorang kanak-kanak berusia sebelas tahun.
Bayangkan gunting, mereka bercerai, hujungnya sepatutnya diceraikan satu sentimeter, dan bilahnya mempunyai titik penutup pada jarak 10 sentimeter dari hujungnya.
Kami mula menutupnya "sepanjang jalan."
Oleh itu, semasa petua melewati satu sentimeter, titik penutupan akan bergerak sepuluh sentimeter.
Dalam sistem sedemikian, kecepatan pergerakan objek fizikal akan maksimum pada hujung gunting. Tetapi, yang paling penting, titik penerapan daya (titik penutupan bilah) akan bergerak pada kelajuan 10 kali lebih besar daripada kelajuan objek fizikal dalam sistem sedemikian. Oleh kerana semasa waktu tutup (sementara hujung gunting melepasi satu sentimeter), titik penutup akan bergerak 10 sentimeter.
Sekarang bayangkan, di persimpangan bilah, (pada titik penutupan) objek fizikal kecil (misalnya, bola) diletakkan, dan ia akan bergerak pada kelajuan perpindahan titik penutupan, iaitu. sepuluh kali lebih cepat daripada petua gunting.
Analogi sederhana ini memungkinkan untuk memahami bagaimana, pada kelajuan proses fizikal tertentu, adalah mungkin untuk memperoleh titik penerapan daya yang bergerak lebih cepat daripada objek fizikal itu sendiri.
Dan lebih-lebih lagi, bagaimana titik daya kekuatan ini dapat mempercepat objek fizikal dengan kecepatan lebih tinggi daripada kecepatan pergerakan objek fizikal yang terlibat dalam pecutan (bilah dalam contoh kita).
Untuk kesederhanaan, kami akan memanggil mekanisme pecutan ini untuk objek fizikal "Kesan gunting penutup".
Saya rasa mudah difahami walaupun bagi seseorang yang tidak mengetahui asas-asas fizik, sekurang-kurangnya anak perempuan saya yang berusia 11 tahun dengan segera, setelah saya menerangkannya kepadanya, memberi saya pergaulan yang jelas, dengan mengatakan: ".. ya, seperti menembak biji lemon dengan jari anda … ".
Sesungguhnya, kanak-kanak yang genius dalam kesederhanaan mereka telah lama menggunakan kesan ini untuk lelucon mereka, mencubit biji licin dengan ibu jari dan jari telunjuk mereka dan "menembak" dari satu set penggalak yang tidak pantas. Oleh itu kaedah ini telah digunakan oleh kebanyakan kita dalam praktiknya pada zaman kanak-kanak …
Pecutan peluru dengan kaedah "gunting penutup" dan "penambahan kecepatan vektor"
Seseorang mungkin berfikir bahawa pengarang adalah penemu teknologi baru, bagi seseorang, sebaliknya, ia mungkin kelihatan bahawa dia adalah pemimpi. Tidak memerlukan emosi sehingga saya datang dengan sesuatu yang baru. Teknologi ini sudah digunakan dalam sistem artileri kehidupan sebenar berdasarkan prinsip letupan kumulatif. Cuma kata-kata yang digunakan di sana terlalu rumit, tetapi seperti yang anda ketahui: "semasa anda menamakan kapal, maka ia akan … terbang."
Kesan kumulatif secara tidak sengaja dijumpai pada 30-an abad yang lalu dan segera ditemui di artileri. Cas berbentuk untuk mempercepat jet gas menggunakan dua kesan yang disebutkan di atas sekaligus - kesan penambahan kecepatan vektor dan kesan gunting penutup. Dalam pelaksanaan yang lebih maju, teras logam diletakkan di jet kumulatif, yang dipercepat oleh jet ini dengan kecepatan jet itu sendiri, yang disebut "inti impak".
Tetapi teknologi ini mempunyai had fizikal, kelajuan peledakan adalah 10 km / saat (mengehadkan) dan sudut pembukaan kon kumulatif adalah 1:10 (kekuatan akhir fizikal). Hasilnya, kita mendapat kelajuan aliran keluar gas pada tahap 100-200 km / saat. Secara teori.
Ini adalah proses yang sangat tidak efisien, sebahagian besar tenaga terbuang. Selain itu, ada masalah dengan penargetan, yang bergantung pada keseragaman peledakan cas berbentuk dan keseragamannya.
Walaupun begitu, teknologi ini telah meninggalkan makmal dan telah digunakan dalam senjata standard sejak pertengahan tahun lapan puluhan abad yang lalu, ini adalah "lombong" anti-tangki TM-83 yang terkenal dengan zon membunuh lebih dari 50 meter. Dan inilah contoh terakhir, dan lebih-lebih lagi, dalam negeri:
Ini adalah "lombong" anti-helikopter, julat muatan berbentuk "meludah" hingga 180 meter, elemen mencolok seperti ini:
Ini adalah foto nukleus kejutan dalam penerbangan, sejurus setelah berlepas dari jet gas kumulatif (awan hitam di sebelah kanan), jejak gelombang kejutan dapat dilihat di permukaan (Mach cone).
Mari kita sebut semuanya dengan nama yang betul, inti kejutannya adalah Peluru halaju tinggi, hanya tersebar bukan di tong, tetapi di aliran gas. Dan cas berbentuk itu sendiri Gunung artileri tanpa tongkat, inilah yang kita perlukan untuk pembinaan semula senjata dari lorong.
Kelajuan peluru seperti itu adalah 3 km / s, ia sangat jauh dari had teknologi teoritis 200 km / s. Izinkan saya menerangkan mengapa - had kelajuan teoritis dicapai semasa eksperimen saintifik dalam keadaan makmal, di sana cukup untuk memperoleh sekurang-kurangnya satu catatan hasil dalam perjalanan eksperimen. Dan dengan senjata sebenar, peralatan harus berfungsi dengan jaminan seratus peratus.
Kaedah mempercepat objek dengan jet kumulatif pada sudut penutupan kecil dari peledak kon (25-45 darjah) tidak memberikan sasaran tepat dan selalunya inti hentaman hanya tergelincir dari fokus jet gas, meninggalkan apa yang disebut " susu ".
Untuk penggunaan tempur, reses kumulatif dibuat dengan sudut penutupan lebih dari 100 darjah, pada sudut selang kumulatif seperti itu, kelajuan lebih dari 5 km / s tidak dapat dicapai walaupun secara teori, tetapi teknologinya dapat diandalkan dan berlaku dalam keadaan pertempuran.
Adalah mungkin untuk mempercepat proses "menutup gunting", tetapi dalam hal ini metode peledakan harus ditinggalkan untuk membentuk titik penerapan kekuatan di saluran peledak. Untuk melakukan ini, perlu bahawa letupan melepasi jalan pecutan peluru pada kelajuan yang lebih tinggi daripada yang dapat diberikan oleh mekanisme peledakan.
Dalam kes ini, skema peledakan harus memastikan peledakan bahan peledak secara serentak di sepanjang panjang saluran letupan, dan kesan gunting harus diperoleh kerana susunan kerucut dinding saluran peledak, seperti yang ditunjukkan pada gambar:
Pembentukan skema untuk peledakan serentak bahan peledak di saluran penyebaran peluru adalah tugas yang layak untuk tahap teknologi moden.
Dan selain itu, masalah kekuatan fizikal akan segera diselesaikan, tiub dari bahan peledak tidak akan mempunyai masa untuk runtuh semasa peluru terbang, kerana beban mekanikal akan dihantar lebih perlahan daripada proses letupan.
Untuk peluru, ini adalah titik pengaplikasian kekuatan yang penting, satu-satunya masalah adalah kawalan terhadap kelajuan pergerakan titik penerapan daya, sehingga peluru selalu berada pada titik ini, tetapi lebih banyak lagi di kemudian hari, ini sudah menjadi teknik, bukan teori.
Masih perlu untuk mengetahui skala proses overclocking peluru seperti itu, dalam parameter dimensi massa untuk melaksanakan mekanisme teori ini dalam praktiknya.
Undang-undang penskalaan RTT
Kita hidup dalam khayalan yang berterusan, contoh khayalan seperti itu ialah kumpulan konsep: "lebih bermakna lebih kuat." Ilmu artileri sangat konservatif dan mematuhi sepenuhnya prinsip ini setakat ini, tetapi tidak ada yang kekal selamanya di bawah bulan.
Sehingga baru-baru ini, paradigma asosiatif ini dalam banyak cara betul, dan lebih murah dari segi pelaksanaan praktikal. Tetapi sekarang ini tidak lagi berlaku, terobosan teknologi dilakukan di mana prinsipnya diubah menjadi sebaliknya.
Saya akan memberikan contoh dari profesion saya, komputer dalam 20-30 tahun telah menurun jumlahnya sebanyak 1000 kali, dan kekuatan pengkomputeran mereka juga telah meningkat seribu kali.
Saya akan menggeneralisasikan contoh ini ke skala global, merumuskannya dalam bentuk undang-undang, misalnya: “ Peningkatan kecekapan proses fizikal berbanding terbalik dengan jumlah yang digunakan untuk melaksanakan proses ini .
Saya akan memanggilnya undang-undang R_T_T, di sebelah kanan penemu, bagaimana jika nama itu akan berakar?
Saya akan menjadi terkenal!
Sudah tentu itu adalah jenaka, tetapi setiap jenaka mempunyai kebenaran, jadi kami akan berusaha membuktikan kepada para artileri bahawa sains kejuruteraan mereka juga mematuhi undang-undang ini.
Mari kita hitung "ram kita", mengetahui tekanan gas produk pembakaran bahan letupan, jisim "peluru mikro", permukaannya yang efektif dapat dihitung jarak pecutan, dengan kata lain, panjang tong di yang "peluru mikro" dipercepat ke kecepatan tertentu.
Ternyata "peluru mikro" seperti itu dapat dipercepat hingga 1000 km / saat pada jarak hanya 15 sentimeter.
"Gunting" kami ditutup dengan kelajuan dua kali ganda gas produk letupan - 20 km / s, yang bermaksud untuk mendapatkan kelajuan penutupan 1000 km / s dan tolok input dengan diameter 1 mm untuk saluran letupan 150 panjang mm, tolok keluaran hendaklah 1.3 mm.
Masih memahami berapa banyak bahan peledak yang diperlukan untuk pecutan seperti itu, tetapi semuanya mudah di sini, fizik adalah universal dan undang-undangnya tidak berubah, untuk menyebarkan peluru satu juta kali lebih mudah dan seribu kali lebih cepat daripada standard kita, peluru senapang akan memerlukan sama dengan tenaga yang sama dengan pecutan peluru senapang konvensional.
Akibatnya, tenaga bahan peledak tidak boleh berubah, tetapi sifat bahan peledak mestilah berbeza, mesiu tidak sesuai, terbakar terlalu perlahan, diperlukan bahan letupan. Dengan kata lain, anda perlu membuat tiub sepanjang 150 mm dari 5 gram bahan letupan, seperti RDX. dan diameter masuk 1mm. dan hujung minggu adalah 1, 3 mm..
Untuk kekuatan dan kepekatan letupan di dalam saluran laluan "peluru mikro", perlu meletakkan struktur ini dalam silinder logam yang kuat. Dan berjaya menghasilkan letupan peledak serentak dan seragam di seluruh jarak penerbangan "peluru mikro".
Ringkasnya, prinsip fizikal untuk mempercepat peluru hingga kecepatan 1000 km / s tersedia bahkan berdasarkan teknologi serbuk, apalagi, prinsip ini digunakan dalam sistem senjata nyata.
Jangan tergesa-gesa masuk ke makmal dan cuba menerapkan sistem pecutan letupan seperti itu, ada satu masalah yang ketara, halaju awal "peluru mikro" di saluran peledak sedemikian mestilah lebih besar daripada kecepatan menutup bahagian depan letupan, jika tidak, kesan "menutup gunting" tidak akan berfungsi.
Dengan kata lain, untuk menyuntikkan "peluru mikro" ke saluran peledak, ia mesti dipercepat terlebih dahulu dengan kecepatan sekitar 10 km / s, dan ini sama sekali tidak mudah.
Oleh itu, kami akan meninggalkan perincian teknikal pelaksanaan sistem penggambaran hipotetis untuk bahagian seterusnya dari artikel ini, sehingga dapat dilanjutkan….
